Praćenje razine vode u spremniku. Reed senzori razine vode za automatsku kontrolu pumpe. Dijagram spajanja senzora razine vode s reed prekidačem

Za reguliranje i kontrolu razine tekućine ili krute tvari (pijeska ili šljunka) u proizvodnji ili kod kuće koristi se poseban uređaj. Zove se senzor razine vode (ili druge tvari od interesa). Postoji nekoliko varijanti takvih uređaja, koji se međusobno značajno razlikuju po načelima rada. Kako senzor radi, prednosti i nedostatke njegovih sorti, na koje suptilnosti treba obratiti pozornost pri odabiru uređaja i kako napraviti pojednostavljeni model s relejem vlastitim rukama, pročitajte u ovom članku.

Senzor razine vode koristi se u sljedeće svrhe:

Moguće metode za određivanje opterećenja spremnika

Postoji nekoliko metoda za mjerenje razine tekućine:

Beskontaktno- često se uređaji ove vrste koriste za kontrolu razine viskoznih, otrovnih, tekućih ili krutih, granuliranih tvari. To su kapacitivni (diskretni) uređaji, ultrazvučni modeli;
Kontakt- uređaj se nalazi izravno u spremniku, na njegovom zidu, na određenoj razini. Kada voda dosegne ovaj indikator, senzor se aktivira. Radi se o plutajućim, hidrostatskim modelima.

Na temelju principa rada razlikuju se sljedeće vrste senzora:

Vrsta plovka;
Hidrostatski;
Kapacitet;
Radar;
Ultrazvučni.

Ukratko o svakoj vrsti uređaja

Modeli s plovkom su diskretni i magnetostriktivni. Prva opcija je jeftina, pouzdana, a druga je skupa, složen dizajn, ali jamči točno očitanje razine. Međutim, uobičajeni nedostatak plutajućih uređaja je potreba za uranjanjem u tekućinu.

Senzor plovka za određivanje razine tekućine u spremniku

Hidrostatički uređaji - u njima se sva pozornost posvećuje hidrostatskom tlaku stupca tekućine u spremniku. Osjetljivi element uređaja osjeća pritisak iznad sebe i prikazuje ga prema dijagramu kako bi odredio visinu vodenog stupca.

Glavne prednosti takvih jedinica su kompaktnost, kontinuitet rada i pristupačnost. Ali ne mogu se koristiti u agresivnim uvjetima, jer ne mogu bez kontakta s tekućinom.

Hidrostatski senzor razine tekućine

Kapacitivni uređaji - predviđene su ploče za kontrolu razine vode u spremniku. Promjenom indikatora kapaciteta možete procijeniti količinu tekućine. Nedostatak pokretnih struktura i elemenata, jednostavan sklop uređaji jamče trajnost i pouzdan rad uređaja. Ali ne možemo ne primijetiti nedostatke - to je nužnost uranjanja u tekućinu i zahtjevni temperaturni uvjeti.
Radarski uređaji - odrediti stupanj povećanja vode uspoređujući pomak frekvencije, kašnjenje između zračenja i postignuća reflektiranog signala. Dakle, senzor djeluje i kao emiter i kao kolektor refleksije.

Takvi se modeli smatraju najboljim, točnim i pouzdanim uređajima. Imaju brojne prednosti:

Jedini nedostatak modela je njegova visoka cijena.

Radarski senzor razine tekućine u spremniku

Ultrazvučni senzori - princip rada i dizajn uređaja su slični radarskim uređajima, samo se koristi ultrazvuk. Generator stvara ultrazvučno zračenje koje se, dospijevši na površinu tekućine, reflektira i nakon nekog vremena dolazi do prijemnika senzora. Nakon nekih matematičkih izračuna, poznavajući vremensko kašnjenje i brzinu ultrazvuka, određuje se udaljenost do površine vode.

Prednosti radarskog senzora također su svojstvene ultrazvučnoj verziji. Jedino što su pokazatelji manje precizni i shema rada je jednostavnija.

Suptilnosti odabira takvih uređaja

Prilikom kupnje uređaja obratite pozornost na funkcionalnost uređaja i neke njegove pokazatelje. Iznimno važna pitanja pri kupnji uređaja su:

Mogućnosti senzora za određivanje razine vode ili krutih tvari

DIY senzor razine tekućine

Možete napraviti osnovni senzor za određivanje i kontrolu razine vode u bunaru ili spremniku vlastitim rukama. Za izvođenje pojednostavljene verzije potrebno vam je:

Samostalni uređaj može se koristiti za regulaciju vode u spremniku, bunaru ili pumpi.

U industriji i svakodnevnom životu postoji stalna potreba za praćenjem razine tekućina u spremnicima. Mjerni uređaji se dijele na kontaktne i beskontaktne. Za obje opcije, senzor razine vode nalazi se na određenoj visini spremnika i aktivira se, signalizirajući ili dajući naredbu za promjenu načina njegove opskrbe.

Kontaktni uređaji rade na temelju plovaka koji prebacuju krugove kada tekućina dosegne određene razine.

Beskontaktne metode dijele se na magnetske, kapacitivne, ultrazvučne, optičke i druge. Uređaji nemaju pokretnih dijelova. Uranjaju se u kontrolirani tekući ili granulirani medij ili se pričvršćuju na stijenke spremnika.

Senzori plovka

Najčešći su pouzdani i jeftini uređaji za praćenje razine tekućine pomoću plovaka. Strukturno se mogu razlikovati. Pogledajmo njihove vrste.

Vertikalni raspored

Često se koristi plutajući senzor razine vode s okomitom šipkom. Unutar njega nalazi se okrugli magnet. Šipka je šuplja plastična cijev s reed prekidačima smještenim unutar.

Plovak s pričvršćenim magnetom uvijek se nalazi na površini tekućine. Približavajući se reed prekidaču, magnetsko polje aktivira njegove kontakte, što je signal da je spremnik napunjen do određenog volumena. Spajanjem parova kontakata u seriju preko otpornika, možete stalno pratiti razinu vode na temelju ukupnog otpora kruga. Standardni signal varira od 4 do 20 mA. Senzor razine vode najčešće se postavlja na vrh spremnika u prostoru duljine do 3 m.

Električni krugovi s reed prekidačima mogu se razlikovati čak i ako je mehanički dio sličan izgledom. Senzori se nalaze na jednoj, dvije ili više razina i daju signal o tome koliko je spremnik pun. Mogu biti i linearni, kontinuirano odašiljajući signal.

Horizontalni raspored

Ako nije moguće ugraditi senzor odozgo, pričvršćen je vodoravno na stijenku spremnika. Magnet s plovkom ugrađen je na polugu sa šarkom, a reed prekidač smješten je u kućište. Kada se tekućina digne u gornji položaj, magnet se približava kontaktima i senzor se aktivira, signalizirajući da je granični položaj dostignut.

U slučaju povećane kontaminacije ili smrzavanja tekućine koristi se pouzdaniji plutajući senzor razine vode na fleksibilnom kabelu. Sastoji se od malog zapečaćenog spremnika smještenog u dubini s metalnom kuglicom s reed kontaktom ili prekidačem unutar. Kada se razina vode poklopi s položajem senzora, spremnik se okreće i kontakt se aktivira.

Jedan od najpreciznijih i najpouzdanijih senzora plovka je magnetostrikcijski. Sadrže plovak s magnetom koji klizi po metalnoj šipki. Princip rada je promjena trajanja prolaska ultrazvučnog impulsa kroz šipku. Odsutnost električni kontakti značajno povećava jasnoću rada kada sučelje između medija dosegne zadani položaj.

Kapacitivni senzori

Beskontaktni uređaj reagira na razliku između dielektrične konstante različitih materijala. Senzor razine vode u spremniku ugrađen je izvan bočne stijenke spremnika. Na ovom mjestu trebao bi biti umetak od stakla ili fluoroplastike tako da se kroz njega može razlikovati sučelje između medija. Udaljenost na kojoj osjetljivi element detektira promjene u kontroliranom okruženju je 25 mm.

Zatvoreni dizajn kapacitivnog senzora omogućuje njegovo postavljanje u kontrolirano okruženje, na primjer, u cjevovod ili u poklopac spremnika. Međutim, može biti pod pritiskom. Na taj način se održava prisutnost tekućine u zatvorenom reaktoru tijekom tehnološkog procesa.

Senzori elektrode

Senzor razine vode s elektrodama smještenim u tekućinu reagira na promjene u električnoj vodljivosti između njih. Da bi to učinili, pričvršćeni su stezaljkama i postavljeni na krajnje gornje i donje razine. Drugi vodič je instaliran u paru s dužim, ali obično se umjesto njega koristi metalno tijelo spremnika.

Krug osjetnika razine vode spojen je na sustav upravljanja motorom pumpe. Kada je spremnik pun, sve elektrode su uronjene u tekućinu i između njih teče upravljačka struja, što je signal za gašenje motora pumpe za vodu. Voda također ne teče osim ako ne dodirne izloženi gornji vodič. Signal za uključivanje crpke je smanjenje razine ispod duge elektrode.

Problem kod svih senzora je oksidacija kontakata u vodi. Da biste smanjili njegov utjecaj, koristite šipke od nehrđajućeg čelika ili grafita.

DIY senzor razine vode

Jednostavnost uređaja omogućuje da ga sami napravite. Za to su potrebni plovak, poluga i ventil. Cijela konstrukcija nalazi se na vrhu spremnika. Plovak s polugom povezan je sa šipkom koja pokreće klip.

Kada voda dosegne gornju graničnu razinu, plovak pomiče polugu koja djeluje na klip i zatvara protok kroz donju cijev.

Kako voda teče, plovak se spušta, nakon čega klip ponovno otvara otvor kroz koji se spremnik može ponovno napuniti.

Na napraviti pravi izbor i proizvodnja senzora razine vode, sastavljen vlastitim rukama, pouzdano radi u kućanstvu.

Zaključak

Senzor razine vode nezamjenjiv je u privatnom sektoru. S njim se ne gubi vrijeme na praćenje napunjenosti spremnika u vrtu, razine u bunaru, bušotini ili septičkoj jami. Jednostavan uređaj na vrijeme će pokrenuti ili isključiti pumpu za vodu bez pomoći vlasnika. Samo ne zaboravite na njegovu prevenciju.

Nakon instalacije na Ljetni pljusak nova bačva većeg volumena, pojavila se potreba za ugradnjom nekakvog “senzora” za razinu vode, kako se ne bi stalno penjali na krov tuša, a osim toga nova bačva je opremljena poklopcem koji je fiksiran stegom, i stalno ga možeš skidati i vidjeti koliko je vode ostalo ne želim baš. Pa sam instalirao ovaj uređaj koji je jednostavan za izradu.

Potrebni materijali:

Stiropor (komad poput ovog na fotografiji, našao sam u kutiji od plinski štednjak, koriste se za iskopavanje kamfora tijekom transporta.);
- mala matica;
- velika matica;
- dugi vijak;
- dva komada plastične trake;
- ribolovna linija.

Proizvodnja senzora

Prije svega, izbušimo prolaznu rupu u sredini pjene (to se radi da se pjena ne bi raspala kad zategnemo vijak), kao i na obje ploče.

Zatim pričvrstimo dijelove kao što je prikazano na fotografiji:

Pogled odozgo:

Donji pogled:

Na vijak pričvrstimo konac za pecanje i naš je "senzor" gotovo spreman.

Sada sve odnesemo na krov tuša, izbušimo rupu u poklopcu spremnika (rupa mora biti napravljena tako da ribolovna linija može slobodno proći kroz nju).

I ovo je gotov rezultat.

Princip rada Naš "senzor" je vrlo jednostavan. Kada nestane vode u spremniku, naš plovak pada na dno, a podloška s vanjske strane se podiže na vrh, stoga trebamo dodati vodu. A kada voda teče, također je vrlo zgodno pratiti. Možete, naravno, napraviti oznake na spremniku i objesiti neku vrstu strelice umjesto podloške, ali to je stvar za svakoga osobno. Ako imate pitanja, slobodno pitajte!

Hvala na pozornosti!

Mnogi ljetni stanovnici koriste različite sustave vodoopskrbe na svojim farmama koji koriste međuspremnike. Oni pomažu da se voda pročisti, zagrije, u njima se talože pijesak i željezni oksidi, a voda je zasićena kisikom. Često se takvi spremnici, bačve i spremnici postavljaju u podrume i koriste pumpe za povišenje tlaka. Ili, naprotiv, postavljaju ih u potkrovlje i drugi kat, a zatim voda teče gravitacijom. Ali u oba slučaja, preporučljivo je znati koliko je vode ostalo u spremniku. Pogotovo ako nije opremljen automatski sustav održavanje razine vode. Da biste to učinili, morate povremeno ići u podrum ili se popeti na tavan, što je nezgodno. Prikladno je imati daljinski pokazivač razine vode s indikacijom na mjestu njene glavne potrošnje ili na mjestu gdje je instalirana kontrola pumpe koja puni ovaj spremnik. Razmotrimo neke mogućnosti uređaja koji se mogu napraviti u zemlji i daljinski kontrolirati razinu vode. Mora se odmah reći da je malo vjerojatno da će osobu zanimati točna vrijednost količine vode u spremniku. Svejedno je ima li tu 153 ili 162 litre. Ovdje je, baš kao iu automobilu, važno znati s točnošću od 10-15% - "skoro pun rezervoar", "pola", "manje od četvrtine" itd.

Mehanički indikatori. Najjednostavniji za implementaciju, ali prilično glomazan. U pravilu su prilično veliki i teški plovak na koji je pričvršćen konop. Konop se baci preko bloka (kotura), a na njegov drugi kraj se pričvrsti teret čija je težina približno jednaka težini plovka u vodi. Kada se razina vode mijenja, uteg se pomiče gore-dolje i sam može poslužiti kao indikator punjenja spremnika, ako je vidljiv. Istina, s "obrnutom" ljestvicom - što je više vode, manje je opterećenje indikatora.

Ali ako spremnik nije vizualno vidljiv, tada je potrebno rastegnuti kabel do mjesta indikatora. Da biste to učinili, čvrsti kabel se trlja sapunom (za bolje klizanje), prolazi kroz tanku cijev, a na drugi kraj se stavlja ljestvica. Naravno, ljestvica veličine mogućeg vodostaja (a to može biti i cijeli metar) apsolutno nije potrebna. Stoga je remenica znatno manjeg promjera montirana na istoj osi s glavnom remenicom (i pričvršćena na glavnu remenicu). Oko njega je omotana mala uzica koja će pomicati indikatorsku iglu. Duljina indikatorske skale sada će biti manja od hoda plovka onoliko puta koliko je promjer male koloture manji od promjera velike. I također će biti normalno - maksimalna razina je na vrhu.

Isti indikator može se napraviti u slučaju plovka na poluzi. Ovaj sustav je prikladniji za posude male dubine, ali s velikom površinom vode. Oni se obično koriste za uklanjanje željeza otopljenog u vodi. U ovoj se opciji traženi koeficijent množenja može dobiti jednostavnim odabirom točke na kojoj je uže pričvršćeno na polugu.

Očigledni nedostatak takvih indikatora je obilje pokretnih dijelova, a samim time i potreba da se održavaju čistima i podmazanima. Poteškoće polaganja komunikacija (cijevi) na velikim udaljenostima i kroz stropove.

Pneumatski indikatori. Takvi pokazatelji raspoređeni su na sljedeći način. U posudu s vodom spušta se cijev koja na vrhu ima čep. U cijevi se formira zračno zvono. U čep cijevi urezan je spoj iz kojeg se proteže tanka zabrtvljena cijev. Na njegovom drugom kraju nalazi se cijev u obliku slova U - indikator. Na jedan kraj spojena je cijev iz spremnika, drugi je slobodan. U indikatoru se nalazi čep za vodu (od obojene vode). Tako je dio zraka zarobljen u cijevi.

Kada se razina vode u spremniku promijeni, ovaj dio zraka se prema tome pomiče gore-dolje. A zajedno s njim pomiče se i "obojeni" čep koji služi kao indikator. Za razliku od mehaničkih sustava, nema pokretnih dijelova za održavanje. Ali sustav ima i druge nedostatke. Konkretno, postoje visoki zahtjevi za nepropusnost cijevi i ovisnost očitanja o temperaturi i atmosferski pritisak. Greška je beznačajna, ali postoji.

Električni indikatori. Oni su tehnološki najnapredniji i mogu se izvoditi u većini razne opcije. Počevši od najjednostavnijih brojčanika do LED vaga i zaslona. Ali svaki električni indikator mora se temeljiti na nekoj vrsti senzora razine tekućine. Najlakše ga je napraviti od promjenjivog otpornika, čiji motor zauzima odgovarajući položaj ovisno o razini vode u spremniku.

Dijagram povezivanja je prilično jednostavan. Bilo koja glava kazaljke mikroampermetra služi kao indikator. Pri maksimalnoj razini vode (klizač promjenjivog otpornika je na vrhu dijagrama), odabirom otpornika R1, strelica mikroampermetra se postavlja u krajnji desni položaj - "pun spremnik". Ovo dovršava postavljanje. Na minimalnoj razini vode (klizač otpornika je ispod na dijagramu), mikroampermetar će pokazati "nula" - "prazan spremnik".

Takav promjenjivi otpornik može se montirati, na primjer, na os remenice (vidi mehaničke indikatore). Ili to možete učiniti sami. Da biste to učinili, morate uzeti žicu od metala s visokim otporom (nikrom, konstantan, fehral, itd.) I pričvrstiti plovak s elastičnim kliznim kontaktima na njega. Na primjer, od pokositrenog lima. Žica je obješena u spremnik, a ispod je pričvršćen uteg. Žice su zalemljene na krajeve žice i klizne kontakte. Kako se razina vode mijenja, plovak će se pomicati duž žice od maksimalne do minimalne razine.

Da daljinski indikator ne troši struju, bolje ga je spojiti putem gumba. Tada će jedan set baterija trajati nekoliko godina. Korištenje mikroapermetrijske glave nije jedina indikacijska metoda. Možete napraviti jednostavan komparator napona i koristiti ga s LED vagom, opremiti ga zvučnim indikatorima itd. Sheme takvih LED ljestvica mogu se naći na Internetu i relevantnoj radioamaterskoj literaturi.

Glavna pogodnost električnih indikatora je njihova točnost, nedostatak prijenosa, jednostavnost ožičenja, pouzdanost i spektakularan prikaz. Nedostatak je potreba za napajanjem.

Ovaj uređaj je dizajniran za septičku jamu seoska kuća, kao indikator za praćenje razine punjenja kanalizacije. Zadatak je bio stvoriti pouzdan senzor koji bi trebao raditi u uvjetima vlage iu različitim uvjetima temperaturni uvjeti. U početku sam razmišljao o primjeni principa plovka u cilindru, koristeći silikonsku posudu kao osnovu (kao što se vidi na slici moguće opcije verzija senzora razine tekućine). Ali sam život vodi i sugerira prave puteve, samo to treba znati shvatiti! Na temelju činjenice da je moja septička jama već imala ispust kanalizacijske cijevi kod 110mm i 50mm rješenje je došlo samo po sebi. Tako je postalo moguće montirati uređaj na cijev od 50 mm, eliminirajući druge mogućnosti montaže. Svi materijali moraju biti izrađeni od plastike, aluminija, bronce, nehrđajućeg čelika i tako dalje - otporni na okolinu na koju ćete ih primjenjivati!

Princip rada senzora razine tekućine temelji se na magnetu i reed prekidačima. Pomicanjem magneta duž dva reed prekidača aktiviraju se senzori i sukladno tome LED diode svijetle određenom bojom, pokazujući do koje je mjere spremnik napunjen tekućinom. Pokušao sam maksimalno pojednostaviti dizajn proizvoda i postigao korištenje samo dva reed prekidača. Također, bilo je važno koristiti što manje dijelova za pouzdan, dugotrajan rad.

Krug senzora razine tekućine

Princip rada senzora razine tekućine

Moguće izvedbe senzora razine tekućine

Dijagrami pokazuju da je u donjem položaju plovka, kada svijetli zelena LED HL1, aktiviran 2. reed prekidač. To jest, razina tekućine je ispod plovka, koji je ograničen čepom i, sukladno tome, magnet zatvara kontakte reed prekidača. Kako razina tekućine raste (punjenje spremnika), magnet se pomiče i 2. reed prekidač se prebacuje, koji povezuje žutu LED HL2 i isključuje HL1. Kada se dosegne kritična razina, magnet će aktivirati 1. reed prekidač, crveni HL3 LED će zasvijetliti, a žuti će se ugasiti, obavještavajući Vas da je spremnik pun. Ako dođe do bilo kakvog kvara na plovku ili magnetu, žuta LED lampica bi trebala svijetliti (na primjer, plovak se prevrne ili se magnet miješa, pukne čep itd.). Dodavanjem releja u krug, bit će moguće koristiti ga kao aktuator za spajanje snažnijih opterećenja. Također, možete spojiti zujalicu na 2. reed prekidač za zvučnu obavijest ili mobitel i tako dalje.

Napajajte uređaj iz bilo kojeg izvora od 3-12V. Na primjer, od telefonskog punjača s prekidačkim napajanjem od 5 volti ili dvije baterije od 1,5 V, prikladna je i kompaktnija od 3 V. U tom slučaju bit će potrebno smanjiti otpor otpornika R1. Odaberite manju tipku ili prekidač, iako možete i bez njega tako da indikator bude stalno uključen. Zidna instalacija u kući, na primjer u električnoj ploči. Napravite ožičenje unaprijed (već sam ga pripremio). Dakle, možete proći s vrlo jednostavnim sklopovima, bez mikrokontrolera itd. Uostalom, što jednostavnije to pouzdanije!

Dakle, trebat će nam sljedeći materijali:

Spojna spojnica za kanalizacijske cijevi PP d=50mm x2 kom.
- čep za kanalizaciju d=50mm x2 kom.
- plastična stezaljka (narukvica) x1 kom.
- plastični profili u obliku slova U (od okova za namještaj).
- termoskupljajuće kućište d=30-40mm, d=3-10mm.
- plastična ili tekstolitna ploča =4-6mm.
- aluminijske zakovice x10 kom.
- neodinski magnet (s tvrdog diska računala) x1 kom.
- reed prekidači 3-polni x2 kom.
- gumb ili niskonaponski prekidač x1 kom.
- otpornik 680-1.5k. x1kom.
- LED diode x3 kom.
- niskonaponske žice (na primjer za protuprovalni alarm, 5-žilni).
- 4-pinski utikač (na primjer, iz regulatora za RGB LED).
- vruće ljepilo ili silikon.
- 12V napajanje ili 3V baterija (od računala).

Iz alata:

bušilica
- građevinski sušilo za kosu
- toplinski pištolj
- lemilica
- također još jedan zgodan alat koji svaki majstor može pronaći.

Proizvodnja

Prvo morate pronaći sve potrebne materijale i biti strpljivi. Rad mi je oduzeo tri dana, uključujući razvoj i eksperimente. Savjetujem vam da prvo testirate krug uređaja, a zatim ga sastavite. Budite oprezni pri radu s reed prekidačima; vrlo je lako slomiti stakleno tijelo pri savijanju nogu. Pomoću plastične stezaljke pričvrstite reed prekidače vrućim ljepilom. Odaberite udaljenost za njih eksperimentalno; trebalo bi osigurati da reed prekidači rade kada magnet prolazi. Zalijepite spoj termoskupljajućim materijalom i vrućim ljepilom ili silikonom. Gotova narukvica se postavlja na spojnicu i omogućuje podešavanje najboljeg radnog položaja. Također, lako ga je zamijeniti ako se pokvari isključivanjem utikača. Pronađite utikač otporan na vlagu s četiri ili više krakova. Ako je čep izložen vlazi, prekrijte ga termoskupljajućim materijalom ili silikonom. Možete i bez toga izravnim lemljenjem žica.

Na temelju duljine držača plovka ovisi rad uređaja. U mom slučaju duljina je otprilike 40 cm. Plovni profil mora se zagrijati sušilom za kosu i staviti na spojnicu (to se radi brzo), zatim zalijepiti i povezati zakovicama. Rezultirajuća stezaljka trebala bi osigurati lako okretanje u odnosu na spojku s reed prekidačima. Sam plovak se nakon ugradnje čepova jednostavno pričvrsti zakovicama na profil. Činjenica da dizajn plovka ima određenu fleksibilnost spriječit će njegovo lomljenje u budućnosti. Neodinski magnet također je pričvršćen na strukturu tako da je unutar udaljenosti od reed prekidača. Nakon bušenja rupa u spojnici, postavite graničnik plovka, potreban je za pravilan položaj aktiviranja kada uređaj radi.